Envoltórios celulares OBJETIVOS PROPOSTOS . Conhecer as características básicas dos principais envoltórios celulares; . Apresentar a estrutura básica da membrana plasmática; . Aprender sobre as especializações da membrana; . Identificar a composição química da parede celular dos diferentes organismos.
Introdução Como visto em capítulos anteriores, a Teoria celular diz que todos os seres vivos são constituídos por células. A célula é um compartimento microscópico, que está isolado do ambiente que a cerca por uma película bem fina – a membrana plasmática. Esse é um dos envoltórios celulares conhecidos. Além dela, algumas células apresentam também o glicocálix e a parede celular.
O modelo de estrutura da membrana plasmática atual foi proposto por Singer e Nicolson em 1972. Esse modelo afirma que a membrana é uma bicamada fosfolipídica fluida com extremidades hidrofóbicas voltadas para o interior e as hidrofílicas voltadas para o exterior. Além dos fosfolipídios, também participam da composição da membrana proteínas, carboidratos e, nas células animais, colesterol. As proteínas encontradas na membrana podem estar ancoradas superficialmente ou podem ser transmembranares (atravessam a membrana de lado a lado), que tem como função, por exemplo, transportar substâncias ou servirem como canais para certas moléculas e íons.
Membrana plasmática A membrana plasmática, também chamada de plasmalema, membrana citoplasmática ou membrana celular, está presente em todas as células. A permeabilidade seletiva é uma das propriedades fundamentais da membrana plasmática para permitir a passagem mais fácil de certas substâncias (moléculas pequenas), dificultando a passagem de outras (íons e moléculas grandes). Meio extracelular
Estrutura tridimensional de uma aquaporina (proteína transmembranar transportadora de moléculas de água). Meio extracelular Proteína
H+, Na+,
Aminoácidos
HCO3-,
Glicose
Ca2+, Cl-, Mg2+
H 2O
O2
Sacarose
Ureia
CO2
Nucleotídeos
Glicerol
N2
Molécula fosfolipidica
Glicoproteína Parte proteica
O2
O2
Carboidrato
O2
O2 O2 O2 O2 O2
HidrófilaHidrofoba
Meio intracelular Citoesqueleto
Colesterol
Proteína transportadora
Figura esquemática da membrana plasmática
Meio intracelular Box rosa: íons. Box vermelho: moléculas grandes. Box azul: Moléculas pequenas. Box verde: moléculas hidrofóbicas pequenas
Modelo do Mosaico Fluido “A membrana é formada por uma bicamada fosfolipídica fluida na qual as proteínas globulares são livres para se difundirem e estão embebidas ou imersas em diferentes graus” Singer e Nicolson (Science, 1972:175, 720-731)
Fluidez da membrana A membrana não é uma estrutura rígida, todos os seus componentes são capazes de se movimentar, por isso, o nome do modelo é mosaico fluido. Os fatores que influenciam na fluidez da membrana são a temperatura, o número de insaturações nas caudas hidrofóbicas e a concentração de colesterol . Temperatura: quanto mais alta for a temperatura, maior será a fluidez.
331
BIOLOGIA
Desmossomos:
são regiões especializadas que ocorrem nas membranas adjacentes de duas células vizinhas. São espécies de presilhas que aumentam a adesão entre uma célula e a outra.
. Número de insaturações: quanto maior o número de insaturações, maior a fluidez, pois menor será a possibilidade de interação entre as moléculas vizinhas. . Colesterol: em temperatura ambiente, quanto mais colesterol, menos fluida é a membrana, pois o colesterol é rígido e interage fortemente com os lipídeos adjacentes, diminuindo sua capacidade de movimentação. Difusão lateral
Hemidesmossomos:promove aderência da célula
Flip-flop (ocorre raramente)
flexão
rotação
Figura mostrando os possíveis tipos de movimentos das moléculas de fosfolipídios na bicamada lipídica.
à lâmina basal.
Junções Gap (nexos): são canais formados por proteínas (conexinas) que servem como ligação entre duas células adjacentes. Essas junções permitem a rápida difusão de pequenas moléculas, íons, entre outros. Espaço Intercelular
Especializações da membrana
Conexinas
Zônula de adesão: são regiões que unem as células vizinhas através de uma substância intercelular adesiva, que promove aderência, mas não há contato entre as membranas.
Célula 1
Célula 2
Zônula de oclusão: as mem-
Zônula de oclusão
bra-nas de células vizinhas parecem se fundir em intervalos próximos, reduzindo a permeabilidade de macromoléculas no espaço entre as células vizinhas.
Interdigitação
Interdigitações: conjunto
de invaginações e evaginações das membranas celulares de células vizinhas, que lhes garantem maior aderência.
Membranas plasmáticas Existe uma estrutura na célula vegetal denominada plasmodesmos que exerce uma função similar às das junções gap.
Glicocálix Envoltório externo à membrana plasmática, formado por glicolipídeos e glicoproteínas, presente apenas nas células animal e nas células de alguns protistas. Glicocálix
Microvilos
Microvilosidades: são pro-
longamentos da membrana plasmática que aumentam a superfície de absorção das células. Funções: adesão entre células, reconhecimento célula-célula, confere maior resistência à membrana plasmática e proteção à superfície celular contra lesões mecânicas e químicas.
S
eymour Jonathan Singer (1924), químico americano, foi um dos responsáveis pela criação do modelo de membrana, conhecido como modelo do mosaico fluido.
332
Aula 01 - Envoltórios celulares
Parede celular
c) As proteínas encontram-se mergulhadas somente
na bicamada lipídica e devido ao glicocálix é que algumas moléculas passam através da membrana plasmática. d) Os fosfolipídios se deslocam continuamente, sem perder o contato uns com os outros, o que facilita a passagem de íons através da membrana plasmática. e) O glicocálix é uma malha de glicídios, encontrado na superfície interna das membranas, protegendo a célula e atuando como uma malha de retenção de nutrientes e enzimas.
A parede celular é uma estrutura rígida e não é seletiva como a membrana plasmática. Está presente alguns protistas, em bactérias, em fungos e em células vegetais. A diferença que existe entre as paredes celulares é a composição química.
Protistas: a composição da parede celular varia nos diferentes grupos de protistas, mas, em geral, é formada ou por sílica ou por celulose. Bactérias: a parede celular é composta basicamente por peptidoglicano, cujos principais componentes são glicídios associados a aminoácidos. Fungos: a parede celular é constituída de quiti-
na, um polissacarídeo. Alguns podem apresentar celulose na composição da parede celular.
Célula vegetal: a parede celular é formada principalmente por celulose, um polissacarídeo.
1)(PUC-RJ). Em relação aos envoltórios celulares,
podemos afirmar que: a) todas as células dos seres vivos têm parede celular. b) somente as células vegetais têm membrana celular. c) somente as células animais têm parede celular. d) todas as células dos seres vivos têm membrana celular. e) os fungos e bactérias não têm parede celular. 2)(Unirio). As células animais apresentam um revesti-
mento externo específico, que facilita sua aderência, assim como reações a partículas estranhas, como, por exemplo, as células de um órgão transplantado. Esse revestimento é denominado: a) membrana celulósica. b) glicocálix. c) microvilosidades. d) interdigitações. e) desmossomos. 3)(UFPB). Com relação à estrutura da membrana plasmática, é correto afirmar: a) O modelo mais aceito, atualmente, é o “Mosaico Fluido”, onde as proteínas formam uma bicamada e a porção glicídica forma o glicocálix. b) As proteínas podem estar na superfície da bicamada lipídica ou totalmente mergulhadas entre os fosfolipídios, atravessando a membrana de lado a lado.
4)(UFC). Quimicamente, a membrana celular é constituída principalmente por: a) acetonas e ácidos graxos. b) carboidratos e ácidos nucleicos. c) celobiose e aldeídos. d) proteínas e lipídios. e) RNA e DNA. 5)(FURG). A membrana plasmática pode apresentar modificações ligadas ao aumento da adesão celular. Assinale a alternativa que apresente exemplos destas modificações nas células epiteliais animais. a) glicocálix e plasmodesmos b) glicocálix e interdigitações. c) plasmodesmos e microvilos. d) desmossomos e vilosidades. e) zônula de oclusão e trama terminal.
1)(FTESM-RJ). O esquema abaixo representa um modelo
da membrana plasmática feito por um aluno. Em relação ao modelo, são feitas as seguintes afirmativas: jiló rabanete
peras
jiló
A
isopor
B
cenoura
jiló
jiló
I) As lâminas de isopor representam proteínas
fibrilares.
II) As folhas do rabanete representam polissacarí-
deos.
III) A face B é interna. IV) As peras representam proteínas integrais.
Assinale: a) se somente as afirmativas I, II e III estão corretas.
333
BIOLOGIA
b) se somente as afirmativas II, III e IV estão
corretas. c) se somente as afirmativas I, III e IV estão corretas. d) se somente as afirmativas I, II e IV estão corretas. e) e se todas as afirmativas estão corretas. 2)(UFLA). A membrana plasmática reveste todas as
células, individualizando-as, bem como mantendo condições internas adequadas para seu funcionamento. Sobre a membrana, é INCORRETO afirmar que a) apresenta fosfolipídios em sua composição. b) suas moléculas constituintes estão associadas de forma bastante estável, permitindo que sua estrutura não sofra alterações. c) apresenta diversos tipos de proteínas em sua composição, as quais desempenham diferentes funções. d) permite passagem de substâncias tanto a favor como contra o gradiente de concentração. e) tem propriedade de controlar a entrada e saída de substâncias da célula. 3) A membrana plasmática é relativamente frágil e por isso, muitas células apresentam algum tipo de envoltório externo a ela, que a protege e auxilia em suas funções. Dentre esses envoltórios, podemos citar a parede celular. Com base no seu conhecimento: a) Escreva quais são os organismos que apresentam esse envoltório nuclear.
b) Escreva qual é a diferença existente entre a
parede celular desses organismos.
c) apresente uma diferença existente entre a parede
celular e a membrana plasmática.
4) O que significa dizer que a membrana plasmática possui permeabilidade seletiva.
5)(UFMA). Das estruturas abaixo, qual a alternativa
que NÃO está presente na célula animal: a) membrana plasmática. b) citoplasma. c) parede celular. d) mitocôndrias. e) cromossomos.
334
1)(UFF). Considere a experiência relatada a seguir: . Incubaram-se células de camundongo com anticorpos marcados com rodamina (fluorescência vermelha), os quais reagem com proteínas de membrana de células de camundongo. . Incubaram-se células humanas com anticorpos marcados com fluoresceína (fluorescência verde), os quais reagem com proteínas de membrana de células humanas. . Promoveu-se a fusão das células de camundongo com as células humanas, ambas já ligadas aos anticorpos. . Observaram-se, ao microscópio de fluorescência, as células híbridas formadas logo após a fusão e quarenta minutos depois. Célula de camundongo Proteínas da membrana marcadas com rodamina
Célula híbrida
FUSÃO CELULAR
Proteínas da membrana marcadas com fluoresceína Célula humana
INCUBAÇÃO A 37 °C
Tempo = 0 minutos após a fusão celular
Tempo = 40 minutos após a fusão celular
Com base nessas informações, conclui-se que a membrana citoplasmática tem características: a) elásticas b) glicolipoproteicas c) fluidas. d) rígidas e) semipermeáveis 2)(UFF) . A membrana plasmática é constituída de uma
bicamada de fosfolipídios, onde estão mergulhadas moléculas de proteínas globulares. As proteínas aí encontradas: a) estão dispostas externamente, formando uma capa que delimita o volume celular e mantêm a diferença de composição molecular entre os meios intra e extracelular. b) apresentam disposição fixa, o que possibilita sua ação no transporte de íons e moléculas através da membrana. c) têm movimentação livre no plano da membrana, o que permite atuarem como receptores de sinais. d) dispõem-se na região mais interna, sendo responsáveis pela maior permeabilidade da membrana a moléculas hidrofóbicas. e) localizam-se entre as duas camadas de fosfolipídeos, funcionando como um citoesqueleto, que determina a morfologia celular.
Aula 01 - Envoltórios celulares
3)(UFC). Leia com atenção as afirmativas a seguir sobre os componentes celulares. I. A membrana plasmática é uma estrutura lipoproteica que funciona como uma barreira seletiva entre o meio externo e o citoplasma. II. A parede celular secundária é elástica de modo a permitir o crescimento da célula. III. Os plastos são organelas citoplasmáticas, pigmentadas ou não, presentes somente nas algas. IV. As mitocôndrias são delimitadas por 2 membranas lipoproteicas e estão presentes em algas, fungos, protozoários, plantas e animais. V. O núcleo é uma organela obrigatória em todas as células vivas. A alternativa que contém as afirmativas corretas é: a) I e IV b) II e III c) V e IV d) IV e II e) III e I
a) A que correspondem X e Y?
b) Explique, usando o modelo do “mosaico fluido”
para a membrana plasmática, como se dá a secreção de produtos do meio intracelular para o meio extracelular.
4)(UFSC). Assinale a ÚNICA proposição CORRETA. O esquema a seguir diz respeito ao:
A B
(01) tecido nervoso, sendo A representa os dendritos
e B representa a bainha de mielina. (02) tecido nervoso, onde A representa os cílios e B representa o axônio. (04) tecido epitelial, onde A representa as microvilosidades e B representa um ducto de excreção. (08) tecido epitelial, em que A representa os cílios e B representa os desmossomos. (16) tecido epitelial, em que A representa microvilosidades e B representa os desmossomos.
(UNIFESP). O esquema representa parte da membrana plasmática de uma célula eucariótica.
5)
YY
xx
Texto Motivacional Lição de Mestre Certo dia, num grande castelo, com a morte do Guardião, foi preciso encontrar um substituto. O Grande Mestre convocou, então, todos os discípulos para determinar quem seria a nova sentinela. O Mestre, com muita tranqüilidade, falou: - Assumirá o posto o primeiro que resolver o problema que vou apresentar. Então, ele colocou uma mesinha magnífica no centro da enorme sala em que estavam reunidos e, em cima dela, pôs um vaso de porcelana muito raro, com uma rosa amarela de extraordinária beleza a enfeitá-lo, e disse apenas: - Aqui está o problema. Todos ficaram olhando a cena: o vaso belíssimo, de valor inestimável, com a maravilhosa flor ao centro. O que representaria? O que fazer? Qual o enigma? Neste instante, um dos disc ípulos sacou a espada, olhou o Mestre e os companheiros, dirigiu-se ao centro da sala e …. ZAPT…… destruiu tudo com um só golpe. Tão logo o discípulo retornou ao seu lugar, o Mestre disse: - Você será o novo Guardião do Castelo. Moral da história: Não importa qual o problema, este precisa ser eliminado. Publicado por Josias Moura
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Transporte através da membrana OBJETIVOS PROPOSTOS . Aprender os tipos de transporte que ocorrem através da membrana; . Saber as características que diferenciam os tipos de transporte; . Compreender a importância do transporte de substâncias para o organismo; . Diferenciar os efeitos causados pela mudança de concentração do meio em células animais e em células vegetais.
Introdução Como visto no capítulo anterior, a membrana tem como uma de suas funções delimitar o espaço interno da célula, isolando-a do meio exterior. Mas essa condição de isolamento não pode ser absoluta, pois a célula necessita de várias substâncias que estão no meio extracelular, tais como: água, glicose, gases, entre outras. Além disso, a célula pode conter em seu interior substâncias tóxicas ou desnecessárias a ela, que precisam ser eliminadas.
Difusão simples: definida como o processo no qual moléculas de soluto passan de um meio mais concentrado para o meio menos concentrado. Meio extracelular
Bicamada lipídica (membrana celular)
Meio intracelular
Difusão facilitada: o conceito de difusão facilitada é o mesmo da difusão simples. A diferença é que, na difusão facilitada, existe a necessidade de proteínas transportadoras. MEIO EXTRACELULAR
Podemos identificar três tipos de transporte que ocorrem nas células, o transporte passivo, o transporte ativo e o transporte mediado por vesículas. MEIO INTRACELULAR
Moléculas transportadas Proteína canal
Proteína correadora
Bícamada lipídica
Gradiente de concentração
Difusão Mediano simples por canal
Mediano por correador
Osmose: caracteriza-se pela passagem de solvente (ex: água) através de uma membrana semipermeável de um meio menos concentrado para o mais concentrado, ou seja, a água se movimenta do meio hipotônico (menos concentrado em soluto) para o meio hipertônico (mais concentrado em soluto), para que a solução tornese isotônica (mesma concentração em ambos os meios).
Difusão facilitada Transporte passivo
Transporte ativo
Solvente
Figura esquemática dos transportes passivo e ativo
Soluto
Transporte passivo No transporte passivo, determinadas substâncias atravessam a membrana espontaneamente, a favor de um gradiente de concentração, não havendo gasto de energia. Existem três mecanismos de transporte passivo – difusão simples, difusão facilitada e osmose.
J
Membrana semipermeável
Membrana semipermeável
ean-Antoine Nollet (1700 – 1770), físico francês, foi o descobridor da difusão de líquidos e estudou como o som se propaga em meio líquido.
336
Aula 02 - Transporte através da membrana
O processo de osmose pode alterar o volume celular. Veja dois casos abaixo. Hemácia
1
ME MI =meio intracelular
+
K + K
2 3
K+ K+ + + + Na K Na + + K K
-
}
MI
1 – Quando a hemácia é colocada em um meio hipertônico, há uma perda de água pela célula, que fica murcha (crenação). 2 – Quando o meio está isotônico, a hemácia fica em seu formato normal. A quantidade de água que entre é a mesma daquela que sai. 3 – Se a hemácia for colocada em um meio hipotônico, há entrada de água na célula, provocando seu rompimento (lise celular ou hemólise). Célula vegetal
1 – Quando a célula é colocada em meio hipertônico, a célula perde água, provocando o desligamento entre a membrana plasmática e a parede celular. 2 – Quando colocada em água pura ou uma solução hipotônica, a célula ganha água, ficando com seu formato normal ou túrgida. Uma diferença marcante observada no comportamento da célula vegetal no meio hipotônico, em relação à hemácia, é que a célula vegetal não sofre lise. Isso é devido à presença da parede celular, sua estrutura rígida impede que esse fato ocorra.
Transporte ativo
Na+ + Na + Na
+ + K+ Na+ + + Na+ K+ + Na + Na Na +
ME = meio extracelular A proporção de íons bombeados é de 3:2, ou seja, três íons Na+ são bombeados para o ME e dois íons K+ são bombeados para o MI.
Membrana plasmática Plasmática Membrana Observando a figura acima, percebemos que os íons Na+ e K+ apresentam concentrações diferentes no meio intracelular e no meio extracelular. O primeiro encontra-se em maior concentração no meio extracelular e o segundo, no meio intracelular. Na membrana, existem transportadores desses íons, sendo assim, há um transporte facilitado. Mas as concentrações desses íons nunca se igualam devido ao transporte ativo realizado.
A manutenção dessa desigualdade é fundamental para o funcionamento celular. Por exemplo, essa diferença permite que exista uma diferença de cargas elétricas na membrana. Em repouso (membrana polarizada), o meio intracelular possui cargas negativas e o meio extracelular, positivas. Mas quando a membrana sofre uma despolarização, essas cargas são invertidas, devido a uma alteração de permeabilidade dos íons Na+ e K+, principalmente. Esse processo pode ser observado durante a transmissão de um impulso nervoso. Transporte ativo com gasto de energia fornecida por transporte acoplado Processo de transporte através da membrana no qual a transferência de uma molécula depende da transferência simultânea ou subsequente a uma outra. De acordo com o número de moléculas transportadas e o sentido do transporte, o transporte pode ser classificado em: uniporte, simporte e antiporte . Uniporte: envolve o movimento de uma única molécula de cada vez. . Simporte: transporta simultaneamente duas moléculas diferentes. Ex.: proteína transportadora de Na+/glicose. . Antiporte: transporta simultaneamente duas moléculas diferentes em direções opostas. Ex.: trocador de Na+/Ca2+ moléculas transportadas
íon cotransportados
O transporte ativo é caracterizado pelo gasto de energia, ou seja, moléculas de ATP que são geradas pelas mitocôndrias (organela), principalmente. Além disso, as substâncias se deslocam contra o gradiente de concentração, passando do meio menos concentrado para o mais concentrado. Um exemplo importante desse tipo de transporte é a bomba se sódio (Na+) e potássio (K+).
bicamada lípidica íon cotransportados UNIPORTE
SIMPORTE
ANTIPORTE
Transporte acoplado
337
BIOLOGIA
Exocitose
Endocitose Fagocitose
Fibrose cística A fibrose cística é uma doença genética, que altera a funcionalidade de uma proteína transportadora de cloreto (Cl-), que utiliza ATP para realizar o transporte. Ela também atua regulando outros transportadores, como por exemplo, certos canais de Na+, canais de K+ e transportadores de bicarbonato de sódio. A fibrose cística apresenta como sintomas insuficiência da parte exócrina do pâncreas, aumento na concentração de NaCl no suor, infertilidade masculina e doenças das vias aéreas. A redução significativa do transportador de Clfuncional na membrana das células epiteliais da vias aéras, resulta em um déficit na secreção de cloreto, hiperabsorção de Na+, e outras mudanças que diminuem a capacidade das células ciliares de realizar o “limpeza” pulmonar, levando a um acúmulo de bactérias nas vias aéreas e a um quadro de infecção crônica e aumento da reposta inflamatória que leva a uma diminuição da função respiratória. Expectativa de vida é de 37 anos (morte devido a complicações respiratórias).
Meio extracelular
Pinocitose
Meio intracelular
Transporte mediado por vesículas Partículas grandes não são capazes de atravessar a membrana plasmática, para isso, essas moléculas que entram ou saem são transportadas através de vesículas. Endocitose: englobamento de materiais que estão no meio extracelular. Está divida em dois processos básicos: . fagocitose: ingestão de partículas grandes, tais como micro-organismos ou restos celulares. Nesse processo, a célula emite pseudópodes para englobar a partícula, formando o fagossomo. . pinocitose: ingestão de pequenas moléculas que estão dissolvidas em água, por exemplo, polissacarídeo. Diferente da fagocitose, nesse processo, ocorre uma invaginação na membrana plasmática, formando um canal que se fechará nas bordas, dando origem a pequenas vesículas denominadas pinossomos. Exocitose: processo no qual ocorre eliminação de substâncias do meio intracelular para o meio extracelular. Os resíduos formados por fagocitose ou pinocitose são eliminados por exocitose. Essa eliminação recebe o nome de clasmocitose.
1)(Unifor-CE). A figura abaixo esquematiza uma
função da membrana plasmática. Membrana plasmática
Citoplasma
No organismo humano, essa função é importante em células que: a) têm função secretora. b) armazenam gorduras. c) recebem e transmitem estímulos. d) atuam no mecanismo de defesa do corpo. e) apresentam propriedades de contração e distensão. 2)(UFF).
“Os venenos de serpentes são ricos em proteínas e peptídeos ativos, responsáveis por sua morbidade e letalidade. Para o estudo dos efeitos desses venenos, um dos testes utilizados é a hemaglutinação que envolve a lavagem e a manutenção das hemácias, em solução isotônica, até a realização dos testes com os venenos.” As figuras abaixo mostram o que ocorre com hemácias quando submetidas a soluções de diferentes concentrações:
338
Aula 02 - Transporte através da membrana
( ) por difusão simples, através da bicamada lipídica
da membrana citoplasmática. ( ) por intermédio de um transportador protéico pre-
sente na membrana citoplasmática. ( ) por pinocitose com mediação de um receptor.
3)(Rural) Nas células vegetais, a parede celulósica é um pouco mais elástica e muito forte, resistindo a qualquer pressão osmótica, mesmo quando mergulhadas em água destilada, que é o ambiente mais hipotônico que existe. Pode-se afirmar que os fenômenos osmóticos nas células vegetais ocorrem a) entre o meio extracelular e a parede celular. b) apenas nos vacúolos de suco celular. c) apenas no citoplasma. d) entre o meio e o vacúolo de suco celular. e) apenas no meio extracelular. 4)(UFF).
OH
5)(Rural) Suponha que uma célula vegetal que esteja em um meio isotônico tenha sido colocada em solução hipertônica. Logo após, a mesma foi colocada em solução de concentração igual à inicial. O gráfico que expressa a relação entre o volume da célula e o tempo decorrido é: d) Volume da célula
a)
Tempo
Tempo
b)
e) Volume da célula
Sabe-se que a solução A é isotônica em relação à hemácia e contém 0,9% de cloreto de sódio em água. Após a análise das figuras, pode-se afirmar que o percentual de cloreto de sódio: a) na solução B é maior do que 0,9%, pois nela a hemácia sofreu crenação. b) na solução B é menor do que 0,9%, pois nela a hemácia sofreu crenação. c) na solução C é menor do que 0,9%, pois nela a hemácia sofreu hemólise. d) na solução B é maior do que 0,9%, pois nela a hemácia sofreu hemólise. e) na solução C é maior do que 0,9%, pois nela a hemácia sofreu crenação.
b) Explique cada escolha feita no item anterior.
Volume da célula
Solução C
Volume da célula
Solução B
Tempo
Tempo
c) Volume da célula
Solução A
Tempo
Testosterona
O A testosterona é um hormônio esteróide sintetizado nas células de Leydig, a partir do colesterol. Para exercer suas funções fisiológicas, este hormônio deve ligar-se a um receptor protéico que está presente no interior das células-alvo, formando o complexo hormônio-receptor. a) Considere as características químicas da testosterona e assinale, nos parênteses correspondentes, todas as alternativas que se referem ao mecanismo pelo qual este hormônio é transportado para o interior da célula-alvo:
1)(UFF). A representação a seguir indica as concentrações intra e extracelulares de sódio e potássio relativas a uma célula animal típica. Compartimento extracelular K+ 145 mM
K+ 5 mM
Na+ 20 mM Célula animal
Na+ 150 mM
339
BIOLOGIA
Observou-se, em uma experiência, que as concentrações de sódio nos dois compartimentos se tornaram aproximadamente iguais, o mesmo acontecendo com as concentrações de potássio. Neste caso poderia ter ocorrido: a) uma inibição do processo de difusão facilitada b) a utilização de um inibidor específico da bomba de cálcio c) um estímulo ao processo de osmose d) a utilização de um ativador específico da bomba de sódio e potássio e) a utilização de um inibidor da cadeia respiratória. (UERJ). Utilize os dados abaixo para responder às questões de número 2 e 3
Na+ 60 mM
citoplasma
Na+ Na+ 135 mM 12 mM
LÍQUIDO INTERSTICIAL (MEIO INTERNO)
LUZ INTESTINAL
membrana apical
Justifique sua resposta.
b) Qual dos solutos (A ou B) foi capaz de atravessar a
membrana plasmática? Justifique sua resposta.
5)(UFRJ). O diagrama a seguir mostra como se passa a
absorção da glicose e de Na+ numa célula do epitélio intestinal. As células possuem um transportador que se liga simultaneamente a esses solutos e os transfere para o citoplasma. Em seguida, a membrana plasmática, que contém bombas de sódio (enzima Na+ K+ ATPase), ativamente transporta o Na+ para o sangue. Transportador
Glicose
+
Na
LUZ INTESTINAL
+
Na Epitélio Intestinal
Glicose
membrana basolateral
O esquema mostra as diferentes concentrações do íon sódio medidas na luz intestinal, no interior da célula epitelial e no líquido intersticial que banha essas células. 2) Nomeie e explique o mecanismo de transporte do
íon sódio através da membrana basolateral.
SANGUE
Glicose
+
Na
Em casos severos de desidratação, como por exemplo, no cólera ocorre tanto a perda de água quanto a de Na+. Examinando o diagrama, explique por que, nesses casos, a reposição de água é feita com mistura de açúcar e sal, em vez de água pura.
3) Nomeie e explique o mecanismo de passagem do íon sódio através da membrana apical.
Volume celular
4)(UFRJ). O gráfico a seguir mostra a variação do volume celular em função do tempo em dois tubos contendo suspensões de células animais. A seta indica o momento em que foi adicionada uma solução do soluto A no tubo 1 e uma solução do soluto B no tubo 2. Soluções adcionadas tubo 1 tubo 2 tempo
a) As soluções adicionadas eram inicialmente
hipertônicas (mais concentradas) ou hipotônicas (menos concentradas) em relação às células? 340
1)(UFF). Uma nova descoberta brasileira pode ajudar no tratamento da malária. Essa descoberta mostrou que, ao invadir o eritrócito, o plasmódio carrega parte do sistema de transporte de Ca++ existente na membrana dessa célula vermelha. Dessa forma, o parasita consegue regular o nível de Ca++ que é um fator importante na sua multiplicação e que normalmente encontra-se baixo no interior do eritrócito. Modificado de Ciência Hoje Vol 33, Nº196, agosto de 2003
Um pesquisador, ao ler a reportagem acima, resolveu fazer uma experiência para entender como se comportava o nível de Ca++ nos eritrócitos. Para isso, submeteu hemácias normais, em meio de cultura contendo glicose, às seguintes condições:
Aula 02 - Transporte através da membrana
(inibidor da glicólise) Os resultados obtidos foram descritos na tabela abaixo Condição
Nível da Ca++ Intracelular
Nível da Ca++ Extratracelular
I (controle)
+
+++++++
II
+
+++++++
III
++++
++++
Os resultados indicam que o transporte de Ca++ pela membrana do eritrócito normal é: a) por difusão passiva e independente da síntese de ATP. b) por difusão facilitada dependente da síntese de ATP em condições aeróbias. c) ativo e dependente da síntese mitocondrial de ATP. d) por difusão facilitada e dependente da energia derivada da fermentação lática. e) ativo e dependente de energia derivada da glicólise. 2)(UERJ). Células do tipo X absorvem a substância S
apenas por transporte ativo. Essa absorção, em células do tipo Y, é feita por transporte passivo mediado por um transportador específico. Num experimento, foram medidas as velocidades iniciais de transporte de S através das membranas plasmáticas de X e de Y, em função de concentrações crescentes dessa substância no meio extracelular. O experimento foi repetido, então, em presença de um inibidor da geração de ATP nas células. A tabela abaixo resume as condições do experimento. Inibidor de ATP
Tipos de célula X
Y
ausente
I
III
presente
II
IV
Observe o gráfico. velocidade inicial de transporte
1 2
0
3 concentração extracelular de S
As curvas que representam as medidas obtidas, respectivamente, nas condições experimentais I, II, III e IV, são: a) 1 – 2 – 1 – 3 b) 2 – 3 – 2 – 2 c) 2 – 3 – 2 – 3 d) 3 – 3 – 1 – 1 3) (Rural). O transporte de potássio (K+) através da
membrana da célula pode ser feito por diferentes processos de transporte transmembrana. Analise a variação na taxa de transporte de K+ através da membrana de uma célula em função da temperatura. Taxa incial de transporte de K+
I - oxigenção adequada (controle) II - ausência de oxigênio III – oxigenação adequada em presença de fluoreto
100 B
10
A 1
0.1 0.01 10
20
30
40
Temperatura (°C)
De acordo com os resultados apresentados na figura ao lado, a) a curva A representa o transporte feito por um mecanismo de difusão facilitada. b) a curva B representa a passagem do K+ por um processo de difusão simples. c) podemos afirmar que ambas as curvas estão relacionadas a processos de transporte ativo. d) a curva B reflete um processo de transporte por difusão facilitada. e) em A devemos ter a presença de uma permease, atuando no transporte do K+. 4)(UERJ). Num experimento sobre absorção intestinal foi utilizado o seguinte procedimento: - fechar um pedaço de alça intestinal em uma das extremidades, formando um saco; - virar o saco, expondo a mucosa para o lado externo; - colocar solução salina no interior do saco; - mergulhá-lo, parcialmente, numa solução salina idêntica, porém acrescida de glicose; - medir, em função do tempo, a variação da concentração da glicose na solução externa, mantendo as condições adequadas; - adicionar, em um determinado momento T, à solução externa, cianeto de sódio, um forte inibidor da cadeia respiratória mitocondrial.
O resultado deste experimento está representado por uma das curvas do gráfico aseguir.
341
BIOLOGIA
O mesmo processo ocorre, então, na região imediatamente adjacente ao portão inativo (Figura B) e, dessa forma, o pulso de despolarização prossegue ao longo do axônio. Note que o portão de canal de Na+ pode assumir três estados diferentes: aberto, fechado e inativo. Examinado os diagramas, indique qual dos três estados do canal de Na+ garante que o potencial de ação se propague em somente um sentido. Justifique sua resposta.
concentração de glicose
1
2 3
4 T
tempo
A curva que representa as variações da concentração de glicose na solução em que o saco foi mergulhado é a de número: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 As ilustrações a seguir representam esquematicamente como ocorre a propagação unidirecional de um impulso nervoso no axônio de um neurônio. A despolarização abre os portões de canais de Na+ no citoplasma, produzindo assim a entrada do Na+ no citoplasma (Figura A). Essa entrada despolariza a membrana, o que permite que mais íons Na+ penetrem através dos canais. Quando a diferença entre o Na+ externo e o interno atinge um valor próximo de zero, os portões de Na+ automaticamente assumem um estado de inativação que bloqueia a passagem de mais íons Na+. A inativação do portão dura alguns milésimos de segundos e não deixa que ele se abra até que o potencial da membrana tenha voltado a ser negativo.
5)(UFRJ).
+
Canais de Na fechados
inativos
ativos
fig. A t=0
propagação
+
+
–
—
–
+
+
+
+
–
–
+
++
+
–
–
–
–
Membrana
repolarizada
depolarizada
em repouso
fig. B t = 1 ms
+
+
–
–
Membrana
342
propagação
+
+
–
–
–
+
repolarizada
––
–
++
+
depolarizada
+
+
–
–
em repouso
Texto Motivacional Qual é... O dia mais belo? - Hoje... A coisa mais fácil?- Equivocar-se... O maior obstáculo? - Medo... O maior erro? - Abandonar-se... A raiz de todos os males? - Egoísmo... A distração mais bela? - Trabalho... A pior derrota? - Desalento... Os maiores professores? - Crianças... A primeira necessidade? - Comunicar-se... De mais feliz a se fazer? - Ser útil aos demais... O maior mistério? - A morte... O pior defeito? - O mau humor... A pessoa mais perigosa? - A mentirosa... O sentimento pior? - O rancor... O presente mais belo? - O perdão... O mais imprescindível? - Orar... O caminho mais rápido? - O correto... A sensação mais grata? - A paz interior... A expressão mais eficaz? - O sorriso... O melhor remédio? - O otimismo... A maior satisfação? - O dever cumprido... A força mais potente do universo? - A fé... As pessoas mais necessárias? - Os pais... A coisa mais bela de todas? - O amor... Madre Teresa de Calcutá
cITOPlaSMa OBJETIVOS PROPOSTOS . Compreender a importância do citoesqueleto e quais os seus componentes; . Aprender quais são as organelas e quais as funções desempenhadas por elas; . Entender a importância do DNA mitocondrial.
Introdução O citoplasma compreende a área que vai da membrana plasmática até a membrana nuclear. Ele é composto pelo citosol (parte aquosa), pelas organelas e pelo citoesqueleto. Estes dois últimos estão imersos no citosol.
citoesqueleto O citosol possui três tipos de filamentos: filamentos de actina (microfilamentos), microtúbulos e filamentos intermediários. Filamentos Microfilamentos Microtúbulos intermediários 1 2 3
1 2 3 Filamentos de actina: esse filamento é formado por proteínas globulares denominadas actina. Suas principais funções são dar suporte à determinadas estruturas da célula, como por exemplo as microvilosidades, compor a estrutura contrátil dos músculos e participar do processo de divisão celular e dos movimentos citoplasmáticos. Microtúbulos: são formados pela proteína globular tubulina. Tem como funções dar suporte estrutural à célula, formar os centríolos, os cílios e o flagelo e formar os fusos meiótico e mitótico. Filamentos intermediários: diferente de dos microfilamentos e microtúbulos, os filamentos intermediários são formados por diversas proteínas. São encontrados preferencialmente em certas células, tais como em células epiteliais, células musculares e células mesenquimais. Suas funções são participar de junções entre células, por exemplo, formando os desmossomos, e conferir força mecânica à célula.
Movimentos citoplasmáticos O meio intracelular não é estático, ele está em constante movimento. Dois movimentos são identificados no interior da célula, são eles: . movimento ameboide: esse movimento promove uma alteração no formato da célula, isso porque os microfilamentos não são estáveis, eles se polimerizam e despolimerizam. A região onde ocorre despolimerização do filamento de actina torna-se mais fluida, possibilitando a movimentação. Através do movimento ameboide, as células podem emitir pseudópodes. . ciclose: movimento caracterizado por uma corrente citoplasmática. É importante porque a partir dele há a distribuição de substâncias na célula. Em células vegetais observadas no microscópio de luz, verifica-se que esse movimento é contínuo e orientado, isso é devido ao tamanho do vacúolo que ocupa a maior parte da célula, deixando o citoplasma restrito entre o vacúolo e a membrana plasmática.
Organelas As organelas, também chamadas de orgânulos, são pequenas estruturas que desempenham funções específicas importantes dentro da célula. núcleo: responsável por coordenar e comandar todas as funções celulares. Ribossomos: formados pela associação de proteínas e Rnar, possui duas subunidades de tamanhos diferentes, pode estar livre no citoplasma ou acoplado à membrana do retículo endoplasmpatico. Está envolvido na síntese proteica. Retículo endoplasmático (RE) . RE granuloso (rugoso): sua principal função é realizar síntese proteica. É bem desenvolvido em células que possuem função secretora, por exemplo, as células pancreáticas, que são responsáveis pela produção de enzimas digestivas e hormônios proteicos. Ele recebe esse nome porque em sua membrana encontram-se ribossomos . RE agranular (liso): apresenta como principais funções detoxicação de certos compostos hidrofóbicos, armazenar ca 2+ em células musculares e síntese de ácidos graxos, de fosfolipídios e de esteroides. Essa organela é encontrada em grande
343
BIOLOGIA
quantidade nas células do fígado, em células musculares e em células que produzem esteroides (gônadas e córtex da supra renal). Retículo endoplasmático agranular
MEIO EXTERNO
Retículo endoplasmático granular
Partícula alimentar
Complexo golgiense (aparato de Golgi): essa organela apresenta duas faces (cis ou formativa, voltada para o RE granular, e trans ou de maturação, voltada para a membrana plasmática). Apresenta como funções modificar proteínas sintetizadas no RE granular (ex.: glicosilação), sintetizar carboidratos, secreção celular, formar os lisossomos e formar o
Acrossomo
Fagocitose
Exocitose de resíduos (clasmocitose)
Vacúolo resídual Fagossomo Vacúolo digestivo (lisossomo secundário)
Vacúolo atuofágico Lisossomo primário
Complexo golgiense
acrossomo (estrutura presente nos espermatozoides). A secreção celular é realizada através de vesículas, estas podem conter: secreções celulares que serão exocitadas, enzimas que atuarão na digestão intracelular e proteínas que irão compor a membrana plasmática. Membrana nuclear
Retículo endoplasmático granular
Face cis
Face trans
Complexo golgiense
J 344
Lisossomos: exclusivos da célula animal. Está envolvido com a digestão intracelular. Dentro dessa organela encontram-se enzimas digestivas (hidrolases ácidas). Atuam basicamente de duas maneiras: degradando materiais que entram por endocitose, processo conhecido como função heterofágica, e degradando componentes da própria célula, processo conhecido como função autofágica.
Função heterofágica. (A) O lisossomo secundário já contém partículas ou membranas sendo digeridas. (B) Quando o que está sendo exocitose provém de um fagossomo ou lisossomo, esse processo recebe o nome de clasmocitose.
Um caso de autofagia: formação de uma hemácia 1 2 3 4
1 – Eritroblasto: célula precursora presente na medula óssea 2 – Exocitose do núcleo 3 – As organelas citoplasmáticas são degradadas por autofagia. 4 – Hemácia formada. Peroxissomo: presente em células animais e em muitos vegetais, são arredondadas, assim como os lisossomos, mas são menores. Essa organela possui a enzima catalase, responsável pela degradação
ean-Antoine Nollet (1700 – 1770), físico francês, foi o descobridor da difusão de líquidos e estudou como o som se propaga em meio líquido.
Aula 03 - Citoplasma
do peróxido de hidrogênio (H2O2). Os peroxissomos também são responsáveis por oxidar ácidos graxos e degradar moléculas tóxicas. 2H2O2
Catalase
H2O + O2
Nas células vegetais, os glioxissomos são similares aos peroxissomos, são responsáveis pela conversão de lipídios, que estão contidos nas sementes, em carboidratos.
Centríolos: são formados por 9 grupos de 3 microtúbulos. Estão presente em células de protistas, de animais, de briófitas e de pteridófitas. As gimnospermas e angiospermas não os possuem. Os centríolos formam os cílios e os flagelos. As principais diferenças entre les são o tamanho e a quantidade, os cílios são curtos e numerosos e os flagelos são longos e pouco numerosos. Além das diferenças citadas acima, a movimentação deles também ocorre de forma diferente. Observe a figura abaixo.
Plastos: estão presente apenas em vegetais e em algas, possuem dupla membrana e são capazes de se autoduplicar. Existem três tipos de plastos: . cloroplastos: apresentam o pigmento clorofila. São responsáveis por realizar fotossíntese. Tilacoide
Estroma
Membrana externa
Membrana interna
. cromoplastos: contém pigmentos responsáveis pela variação de cores amareladas e avermelhadas das estruturas das plantas, como folhas e frutos. . leucoplastos: não possuem pigmentos, sendo responsáveis por armazenar substâncias, por exemplo, amido (amiloplastos). Vacúolo de suco celular: Exclusivo de células vegetais. Tem como funções preencher espaço e armazenar substâncias, tais como água, íons, carboidratos, aminoácidos e proteínas. Vacúolos
Flagelo Cílio
Mitocôndria: possui dupla membrana, e capaz de se autoduplicar. Sua principal função é gerar energia, cerca de 90% do ATP é produzido na mitocôndria.
DNA mitocondrial O DNA mitocondrial é muito útili para a reconstrução genealógicas. Existem dois principais motivos para isso: é estritamente herdado do óvulo materno e não se recombina, sendo transmitidos às gerações seguintes como blocos de genes (haplotipos), que permanecem inalterados até que ocorra uma mutação.
Organelas e as doenças . Tay-Sachs: causada pelo defeito em uma enzima responsável pela degradação lisossomal de gangliosídeos (tipo de lipídio), o que provoca um acúmulo deste, principalmente em células nervosas. É uma doença genética. Os sintomas são observados antes de um ano de idade. As crianças afetadas tornam-se dementes e cegas por volta dos dois anos, morrem antes dos três anos de idade. . Adrenoleucodistrofia (ALD): é uma doença genética ligada ao cromossomo sexual X, na qual ocorre uma deficência peroximal, que resulta em uma deficiência na degradação de ácidos graxos de cadeia longa. O acúmulo de ácido graxos provocado por essa deficiência provoca, entre outras consequências, destruição da bainha de mielina, afetando a transmissão dos impulsos nervosos.
345
BIOLOGIA
3)(UFF). Os hormônios esteroides — substâncias
Cine Cultura Dica de vídeo: Óleo de Lourenzo (Lourenzo’s Oil), 1992. Um garoto levava uma vida normal até que, quando tinha seis anos, estranhas coisas aconteceram, pois ele passou a ter diversos problemas de ordem mental que foram diagnosticados como ALD, uma doença extremamente rara que provoca uma incurável degeneração no cérebro, levando o paciente à morte em no máximo dois anos. Os pais do menino ficam frustrados com o fracasso dos médicos e a falta de medicamento para uma doença desta natureza. Assim, começam a estudar e a pesquisar sozinhos, na esperança de descobrir algo que possa deter o avanço da doença.
1)(Rural). No início deste ano foi divulgada, por meio
de um programa de televisão, a pesquisa feita por um grupo de cientistas, que recebeu o singular nome de “As setes filhas de Eva”. Segundo o referido trabalho, que foi feito baseado em análise de DNA, toda a população da Europa teria se originado de apenas sete mulheres (e seus respectivos “maridos”). Ainda que possam existir controvérsias sobre o critério utilizado para a análise dos resultados, os cientistas utilizaram como material de pesquisa. a) o cromossomo X, que é sempre de origem materna. b) a região do cromossomo X sem homologia em Y, que é exclusivamente feminina. c) o par de cromossomos X das fêmeas, porque um deles é sempre de origem materna. d) o DNA mitocondrial, pois as mitocôndrias são sempre herdadas da mãe. e) a cromatina sexual, porque ocorre em homem e mulher. 2)(Rural). Um professor pergunta a cinco alunos
de uma turma onde normalmente ocorre a maior produção de ATP na célula. Resposta dos alunos: • Roberto: − nas mitocôndrias; • Alice: − nos lisossomos; • Carlos: − nos ribossomos; • Wilson: − no complexo de Golgi; • Laura: − no retículo endoplasmático. Como a questão valia ponto, o premiado foi a) Roberto. b) Alice. c) Carlos. d) Laura. e) Wilson. 346
de natureza lipídica — são secretados a partir de vesículas provenientes, diretamente, do: a) Retículo endoplasmático liso b) Retículo de transição c) Complexo de Golgi d) Retículo endoplasmático granular e) Peroxissomo 4)(UFF). O acrossomo, presente nos espermatozoides
maduros, é essencial para a fecundação. A formação do acrossomo ocorre a partir do: a) peroxissomo b) lisossomo c) complexo de Golgi d) centríolo e) retículo endoplasmático liso 5)(UFF). Em relação ao retículo endoplasmático liso ou agranular (REL ou REA), sabemos que: a) é muito desenvolvido nas rickétsias e clamídias, sendo escasso ou inexistente nas células musculares esqueléticas b) inxistente na célula nervosa e nas células hepáticas. c) é bem desenvolvido nos neurônios e nas hemácias, pois sua presença está relacionada à síntese de proteínas de exportação. d) extremamente desenvolvido na bactéria Escherichia coli e pouco desenvolvido nas células musculares do coração. e) é muito desenvolvido nas células que secretam hormônios esteroides, células hepáticas e fibras musculares estriadas.
1)(UFF). Os estudos de evolução humana utilizam frequentemente como alvo para análise molecular o DNA mitocondrial, devido a sua herança exclusivamente materna. Assinale a alternativa que descreve o papel do DNA mitocondrial na fisiologia da célula. a) Conter informações para a síntese de enzimas mitocondriais. b) Fornecer informações para proteínas envolvidas na contração mitocondrial, durante a respiração celular. c) Fornecer energia à célula pelo ciclo de Krebs. d) Conter informações para a síntese de enzimas da via glicolítica. e) Fornecer informações para a duplicação do DNA nuclear.
Aula 03 - Citoplasma
3)(UERJ). Compartimentos e estruturas que contêm
ácidos nucleicos, em uma célula eucariota, estão apresentados na seguinte alternativa: a) mitocôndria - aparelho de Golgi - lisossomo b) mitocôndria - retículo endoplásmico rugoso cloroplasto c) retículo endoplásmico liso - aparelho de Golgi cloroplasto d) retículo endoplásmico rugoso - retículo endoplásmico liso – lisossomo 4)(UFF). “Podem-se obter informações a respeito do
estado fisiológico da célula através da análise do seu aspecto morfológico”.
Na observação da foto, feita através do microscópio eletrônico da transmissão, observa-se a presença do retículo endoplasmático liso e do complexo de Golgi bem desenvolvidos. Com base nessas características, pode-se afirmar que essa célula está sintetizando, em maior quantidade, as seguintes moléculas: a) fosfolipídios, colesterol e hormônios esteroides. b) proteínas, enzimas e hormônios proteicos. c) proteínas, enzimas e hormônios esteroides. d) lipídios, hormônios esteroides e hormônios proteicos. e) fosfolipídios, colágeno e hormônios sexuais. 5)(UFF). Diversas espécies de peixes modificam a cor da pele quando submetidas a algumas variações do meio ambiente. As células responsáveis por essa alteração contêm grânulos de pigmentos que se espalham por toda a célula ou se agregam numa posição mais central da mesma, em resposta a estímulos hormonais ou nervosos. Assinale a opção que indica, corretamente, as estruturas celulares responsáveis pela movimentação dos grânulos de pigmento no citoplasma.
a) desmossomos b) dictiossomos c) glioxissomos d) microtúbulos e) ribossomos
1)(UFF). A microscopia eletrônica foi inicialmente criada para estudos de estrutura de material bélico, sendo posteriormente utilizada para estudos d estruturas e organelas celulares. As eletromicrografias I e II mostram organelas citoplasmáticas distintas.
II
I
Com base na identificação das organelas nas figuras I e II, marque a alternativa que indica, respectivamente, as moléculas que podem ser secretadas por células que possuam essas organelas em grandes quantidades. a) colágeno e mineralocorticoide. b) insulina e prolactina. c) estrógeno e glucagon. d) colágeno e testosterona. e) colágeno e fibronectina. 2)(Rural). Sabe-se que as células do ácino no pâncreas são as responsáveis pela produção das enzimas pancreáticas. As estruturas que a nível celular são responsáveis por esse processo são a) o complexo de Golgi e a mitocôndria. b) a membrana e o RER. c) o ribossoma e o REL. d) o RER e o complexo de Golgi. e) o REL e o complexo de Golgi. 3)(UERJ). Sabemos que o citoesqueleto forma um
arcabouço interno de sustentação das células. A análise da capacidade de resistência à distensão dos microtúbulos, dos filamentos intermediários e dos filamentos de actina presentes nesse arcabouço nos permite chegar aos resultados mostrados no gráfico abaixo. DEFORMAÇÃO
2)(Rural). Observando-se uma célula, ao microscópio eletrônico, verifica-se a existência de um sistema membranoso, cujas membranas delimitam canais interligados em forma de túbulos. Este sistema membranoso é denominado a) retículo endoplasmático. b) vacúolo autofágico. c) lisossoma. d) crista mitocondrial. e) vácuolo digestivo.
microtúbulos filamento intermediário
filamento de actina
ponto de ruptura
FORÇA DE DEFORMAÇÃO
347
BIOLOGIA
Com base nos dados apresentados e no conhecimento das características morfofuncionais do citoesqueleto, cite: a) o componente que apresenta maior resistência ao estresse mecânico e a consequência que a sua ruptura traz para a célula
sangue
(iodeto) I
epitélio folicular
folículo
I (concentração 30 vezes) Tireoglobulina iodada
b) a localização e a função dos filamentos de actina
nas miofibrilas das fibras musculares estriadas
4)(UFF). O esquema abaixo representa a participação
de organelas no transporte de proteínas de uma célula eucariótica. Membrana plasmática
Espaço extracelular
Adap. de GUYTON, A. C. e HALL, J. E.. Tratado de Fisiologia Médica. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 1997. p.859-860.
O retículo endoplasmático e o complexo de Golgi sintetizam e secretam para dentro dos folículos uma grande molécula glicoproteica chamada de tireoglobulina. A partir da análise do texto e da figura, responda às questões propostas. a) Que tipo de transporte é utilizado para manter as concentrações altas de iodeto no interior da célula?
b) De que forma o retículo endoplasmático rugoso e
o complexo de Golgi participam na produção de tireoglobulina?
a) Nomeie as estruturas indicadas, respectivamente,
pelos números 1, 2, 3, 4 e 5, identificando as organelas envolvidas na síntese de enzimas lisossomais.
Texto Motivacional A SERPENTE E O VAGALUME
b) Cite uma função de cada uma das estruturas 1,
2 e 5.
5)(Rural). A membrana basal das células tireoideanas tem a capacidade específica de bombear iodeto para o interior da célula. Isto é chamado de sequestro de iodeto. Na glândula normal, a bomba de iodeto é capaz de concentrar o iodeto até cerca de 30 vezes sua concentração no sangue. Quando a glândula tireoide está em sua atividade máxima, a proporção entre as concentrações pode chegar a um valor de até 250 vezes. (...)
348
Conta a lenda que uma vez uma serpente começou a perseguir um vagalume. Este fugia rápido, com medo da feroz predadora e a serpente nem pensava em desistir. Fugiu um dia e ela não desistia, dois dias e nada.... No terceiro dia, já sem forças o vagalume parou e disse à cobra: - Posso lhe fazer uma pergunta? - Não costumo abrir esse precedente para ninguém, mas já que vou te devorar mesmo, pode perguntar. - Pertenço a sua cadeia alimentar? - Não. - Eu te fiz algum mal? - Não. - Então, por que você quer acabar comigo? - Porque não suporto ver você brilhar! “Pense nisso e selecione as pessoas em quem confiar.” Autor desconhecido
Metabolismo energético I: respiração celular e fermentação OBJETIVOS PROPOSTOS . Entender os processos aeróbios e anaeróbios de geração de ATP; . Saber os locais onde ocorre cada etapa da respiração celular; . Compreender a importância do processo de fermentação.
Adenina
Adenina Ribose
P
P
O termo metabolismo energético se refere ao conjunto das atividades metabólicas da célula nas quais há transformação de energia. Podemos citar dois tipos de processos celulares de transformação de energia: . processos de liberação de energia (reação exergônica): fermentação e respiração. . processos de incorporação de energia (reação endergônica): quimiossíntese e fotossíntese. A luz solar é a fonte de energia mais importante, é através dela que os seres fotoautotróficos produzem matéria orgânica, em cujas ligações químicas há energia armazenada, esta é liberada quando as ligações se rompem. Então, a energia necessária à vida provém do catabolismo de moléculas orgânicas utilizadas pelo organismo. A energia fornecida pelas moléculas orgânicas fica armazenada em uma substância denominada adenosina trifosfato (ATP), as ligações existentes entre os fosfatos da ATP são ligações de alta energia.
Ribose
P
P
P
ATP
ADP E
Introdução
P
E
P
Então, percebemos que a molécula de ATP é comum tanto a reações exergônicas, quanto a reações endergônicas. Esse mecanismo é conhecido como acoplamento de reações, ou seja, reações associadas nas quais a energia livre de uma reação exergônica é utilizada para dirigir uma segunda reação endergônica. ATP
Hidrólise
ADP + Pi
Fosforilação
Respiração celular A maior parte do ATP utilizado pelo organismo provém da respiração celular. Esta é um processo de oxidação no qual se utiliza o oxigênio como agente oxidante de moléculas orgânicas. As moléculas orgânicas mais comuns são ácidos graxos e glicose, estes são degradados, produzindo H2O e CO2 e energia, que será utilizada na produção de ATP pela fosforilação do ADP.
C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + ATP Equação geral da respiração celular
A respiração celular está divida em duas fases: uma anaeróbia (independente do oxigênio) e outra aeróbia (dependente do oxigênio).
Estrutura esquemática da molécula de ATP
Quando a ATP perde um fosfato (reação de hidrólise), ocorre uma reação exergônica, então passamos a ter uma molécula de ADP (adenosina difosfato). Nesta, ainda há uma ligação entre fosfato que pode ser quebrada, quando isso ocorre, há liberação de energia, mas em menor quantidade, e forma-se AMP (adenosina monofosfato). Mas essas reações podem ser inversas, a AMP pode ganhar um fosfato inorgânico (Pi), originando ADP, que por sua vez ganha mais um fosfato inorgânico, voltando a ser ATP. Essa reação de adição de fosfato é denominada fosforilação e é um processo endergônico.
Fase anaeróbia: glicólise. Fases aeróbias: ciclo de Krebs e cadeia respiratória. A fase aeróbia acontece na mitocôndria, organela citoplasmática. A mitocôndria possui duas membranas uma externa e uma mais interna. É capaz de se autoduplicar, pois possui DNA próprio.
Figura esquemática de uma mitocôndria
349
BIOLOGIA
Durante a respiração celular, são liberados íons H+, esses íons são captados pelos transportadores de elétrons. Nesse caso, o NAD+ (nicotinamidaadenina-dinucleotídeo) e o FAD (flavina-adeninadinucleotídeo), que estão associados, respectivamente, com as vitaminas nicotinamida (B3) e riboflavina (B2). Glicose
Gl
Citosol icó
lis
CO2 Mitocôndria CO2
e
Acetil-CoA
Fase anaeróbia
ATP
ia ia de t ó r Ca ira sp
ATP
Ciclo de Krebs
re
Piruvato
H2 ATP
O2
H2O
Fase aeróbia
Glicólise
Durante a formação de acetil-CoA, há liberação de CO2 e uma molécula de NADH + H+. Após a formação da acetil-CoA inicia-se o ciclo de Krebs, que também é chamado de ciclo do ácido cítrico, devido à formação do citrato.
Piruvato
Formação da acetil-CoA CO2 Acetil-CoA + NADH + H+ + CO2 CoA
Durante este ciclo, para cada molécula de acetil-CoA, se formam duas moléculas de CO2, três moléculas de NADH + H+, uma molécula de FADH2 e uma molécula de GTP, que é convertida em ATP. Todo o gás carbônico liberado pela respiração celular se origina da formação da acetil-CoA e do ciclo de Krebs.
A glicólise é a fase anaeróbia da respiração celular e ocorre no citoplasma. Nessa fase, a molécula de glicose (6C) origina, no final, duas moléculas de ácido pirúvico (3C), também conhecido como piruvato. Além disso, gera duas moléculas de NADH + H+ e tem como saldo positivo 2ATP. Glicose ATP ADP Intermediários ATP ADP 2 Gliceraldeídos 3-fosfato 2 NAD+ 2 NAD+H+ Intermediár ios 4 ADP 2H2O 4 ATP 2 Piruvatos
Olhando para o esquema ao lado, podemos perceber porque o saldo final de ATP é dois, pois para iniciar a glicólise são necessárias duas moléculas de ATP, como no final são ao formadas quatro moléculas, temos: 4 ATP – 2 ATP = 2 ATP.
Glicólise Glicose → 2 piruvatos + 2 ATP + 2 NADH + H+
Ciclo de Krebs O ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico acontece na matriz mitocondrial. A partir dele começa a fase aeróbia da respiração celular. Esta segunda parte do processo é dependente do produto formado na glicólise – o piruvato. Ao entrar no ciclo de Krebs, esta molécula sofre uma descarboxilação, transformandose em uma molécula de acetil (2C), na qual se liga uma molécula de coenzima A (CoA), formando a acetil-CoA.
350
Esquema simplificado do ciclo de Krebs Para cada molécula de acetil que participa do ciclo de Krebs são formados: 2 CO2, 1 ATP, 3 NADH e 1 FADH2. Como na glicólise são produzidos dois piruvatos. Esses valores são dobrados, totalizando 4 CO2, 2 ATP, 6 NADH e 2 FADH2. Todo CO2 liberado no processo de respiração celular provém da formação da acetil e do ciclo de Krebs.
Cadeia respiratória A cadeia respiratória é a última fase da respiração celular e ocorre nas cristas mitocondriais. Essa é a fase na qual há a maior produção de ATP. A produção de ATP está relacionada com a reoxidação das moléculas de NADH e FADH2. Durante este processo, os íons H+ liberados perdem seus elétrons, que são captados pelos citocromos (proteínas). Ao longo da cadeia transportadora de elétrons, os elétrons
Aula 04 - Metabolismo energético I: respiração celular e fermentação
perdem energia, que será utilizada na produção de moléculas de ATP. O aceptor final dos elétrons é o oxigênio, que é reduzido a H2O.
Espaço intermembranar
O processo de produção de ATP se dá através da fosforilação oxidativa. Esse processo recebe esse nome porque a energia liberada pelos compostos oxidados é utilizada para adicionar Pi ao ADP. NADH + H+
NAD H2
ATP
H2 FAD
2 H+
2e ATP
2e
ATP
Matriz
Ao final da cadeia respiratória, o saldo de ATP é de 30 ou 32 ATP. Para cada molécula de NADH são gerados 2,5 ATP, para cada molécula de FADH2 são gerados 1,5 ATP.
Citocromo c
2e
Resumindo:
Citocromo a
ATP
2e
Ciclo de Krebs e formação de acetil
Cadeia respiratória
2 FADH2
3 ATP
2 NADH
8 NADH
25 ATP
2 ATP
2 ATP
4 ATP
Glicólise
Citocromo a3
1O 2 2
H2O
Vamos entender como é feito esse cálculo:
Citocromo b
Nível energético
Intermediário 1 O + 2H+ 2 2 + NAD ADP+P i
2e
O
--
H2O
Total = 32 ATP Teoria quimiostática A síntese se ATP é baseada na hipótese de que as diferenças na concentração de prótons entre as membranas da mitocôndria são o reservatório para a energia extraída da oxidação. Essa teoria dói foi proposta por Peter Mitchell em 1961. Durante a passagem dos elétrons pela cadeia respiratória, a energia liberada por eles impulsiona o acúmulo de íons H+ no espaço intermembranar, esses H+ tendem a voltar para a matriz mitocondrial de forma passiva (a favor de um gradiente de concentração). Mas esse retorno ocorre através de um poro existente na proteína ATP sintetase, que, ao passar dos íons H+, gira, produzindo energia para adicionar Pi ao ADP, formando ATP. A teoria quimiostática explica a dependência da transferência de elétrons para a síntese de ATP na mitocôndria.
Mas porque o saldo pode ser de apenas 30 ATP? A membrana interna da mitocôndria não é permeável ao NADH gerado na glicólise, mas existe um transportador especial que promove a redução equivalente desse NADH citosólico, gerando 2,5 ATP. No entanto, as mitocôndrias que não possuem esse transportador, há produção de apenas 1,5 ATP/NADH citosólico.
Ciclo de Krebs e formação de acetil
Cadeia respiratória
2 FADH2
3 ATP
2 NADH
8 NADH
23 ATP
2 ATP
2 ATP
4 ATP
Glicólise
Total = 30 ATP Além da glicose, outras moléculas podem ser utilizadas para gerar ATP. Veja o esquema abaixo.
A
lbert Lester Lehninger (1917 – 1986), bioquímico americano pioneiro no campo da bioenergética. Descobriu junto com Eugene P. Kennedy que a mitocôndria é o sítio de fosforilação oxidativa em eucariotos.
351
BIOLOGIA
. Fermentação lática: a partir desse processo é formado o ácido lático. É realizada por certas bactérias, alguns fungos e tecido muscular esquelético. Glicose
Hipóxia ou condição anaeróbia
2 Piruvato
Condição anaeróbia
2 Lactato
2 Etanol + 2 CO2 2 CO2
Condição aeróbia
2 Acetil-CoA
Em atividades musculares intensas, a demanda de ATP é tão grande que o fluxo sanguíneo não fornece oxigênio suficiente para manter a produção de ATP somente pela respiração celular. Nessa situação, o glicogênio presente no músculo é transformado em lactato pelo processo de fermentação. Mas boa parte desse lactato é degradado no fígado e o restante é metabolizado no próprio músculo, quando o teor do oxigênio é normalizado. Veja o esquema. Glicogênio
Figado
Glicose Piruvato
Glicose no sangue
Fermentação: A maioria dos eucariotos gera ATP através da respiração celular. Esses organismos são aeróbios obrigatórios, pois dependem do oxigênio para sobreviverem. Mas existem organismos que não dependem do oxigênio, estes são chamados de anaeróbios facultativos e geram ATP através do processo de fermentação. Fermentação: termo geral para a degradação anaeróbia da glicose ou outros nutrientes orgânicos para obter energia. Mas é menos eficiente que a via aeróbia, pois são gerados apenas 2 ATP.
Tipos de fermentação A glicólise é uma etapa comum tanto para a fermentação, quanto para a respiração celular. Existem vários tipos de fermentação, mas vamos enfatizar apenas dois. . Fermentação alcoólica: a partir desse processo é formado o álcool etílico. Ocorre principalmente em certas bactérias e nas leveduras (fungos). A fermentação alcoólica é utilizada na fabricação de pães e bebidas alcoólicas, como o vinho. 352
Lactato
Piruvato no sangue Lactato no sangue
Glicose
Piruvato
Glicogênio
Lactato
Músculo Como eliminar o ácido lático causado por exercícios físicos? Segundo o médico especialista em esportes Luiz Eduardo Martins Castro, da Escola Paulista de Medicina, o melhor remédio para combater o excesso de ácido lático, que provoca dores musculares, é mais exercício, só que em doses menores. Quando uma pessoa realiza esforço físico, seu organismo “queima” glicose, que está armazenada no corpo, principalmente com o oxigênio proveniente da respiração. Essa reação produz energia. Se o exercício estiver além do que o atleta está condicionado a fazer, a queima da glicose através do oxigênio não será suficiente e o organismo queimará a glicose sozinha. Essa reação solitária produz o ácido lático, que é um dos causadores das dores musculares. O melhor procedimento para evitar sua formação é, depois de fazer um exercício, realizar por alguns minutos outro exercício (correr, pedalar, nadar) em menor intensidade. Esse procedimento ajuda a desintoxicar a musculatura porque uma parte do ácido lático, que também pode servir como fonte de energia, passa a ser queimada. Outro procedimento é massagear o local dolorido, aumentando a irrigação sanguínea da região e facilitando a eliminação do ácido. “Mas não se sabe realmente se o ácido lático é o único responsável pelas dores que surgem após os exercícios. Elas podem também ser causadas por microlesões no músculo”, lembra Castro. Patrícia A. de Carvalho. Super Interessante. 1994
Aula 04 - Metabolismo energético I: respiração celular e fermentação
1)(ENEM). No processo de fabricação de pão, os padeiros, após prepararem a massa utilizando fermento biológico, separam uma porção de massa em forma de “bola” e a mergulham num recipiente com água, aguardando que ela suba, como pode ser observado, respectivamente, em I e II do esquema abaixo. Quando isso acontece, a massa está pronta para ir ao forno.
I
II
Um professor de química explicaria esse procedimento da seguinte maneira: “A massa torna-se menos densa que o líquido e sobe”. A alteração da densidade deve-se à fermentação, processo que pode ser resumido pela equação: C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2 + energia. Glicose
Álcool Gás comum carbônico
Considere as afirmações abaixo: I. A fermentação dos carboidratos da massa do pão
ocorre de maneira espontânea e não depende de qualquer organismo vivo. II. Durante a fermentação, ocorre produção de gás carbônico, que vai se acumulando no interior da massa, o que faz a massa subir. III. A fermentação transforma a glicose em álcool. Dentre as afirmativas, estão corretas: a) I. b) II. c) I e II d) II e III e) III. 2)(Rural). O organismo humano, que, muitas vezes, é
comparado a uma máquina, necessita de uma força geradora de energia para seu funcionamento. Essa energia é oriunda dos nutrientes e de atividades do metabolismo.
Uma substância de reserva energética e o processo de obtenção da energia que supre nossas necessidades metabólicas são, respectivamente, a) vitaminas e digestão. b) proteínas e circulação. c) glicogênio e respiração celular. d) lipídios e reprodução. 3)(Unirio). O cianeto de potássio, veneno conhecido
popularmente como cianureto, liga-se à forma férrica do citocromo a , cuja ação é muito potente impedindo que os elétrons cheguem ao aceptor final que é o oxigênio. Em que etapa da respiração aeróbica se verifica a interrupção do processo que leva o indivíduo ao óbito? Justifique sua resposta.
4)(UFRJ). A Drosophyla melanogaster, ou moscadas-frutas, se alimenta essencialmente de frutas em processos de decomposição por bactéria e fungos. A Drosophyla detecta e evita níveis elevados de gás carbônico (CO2) na atmosfera, protegendo-se, assim, de predadores que o emitem em grande quantidade durante a respiração. A capacidade que o “paladar” da Drosophyla tem de detectar CO2 juntamente com açúcares é considerada uma importante adaptação para localizar frutas em processo de decomposição anaeróbica. a) Identifique o processo de decomposição detectado pela Drosophyla.
b) Identifique o substrato inicial e os dois produtos
finais do processo de decomposição detectado pela Drosophyla.
5)(UERJ). Em uma determinada etapa metabólica
importante para geração de ATP no músculo, durante a realização de exercícios físicos, estão envolvidas três substâncias orgânicas – ácido pirúvico, gliceraldeído e glicose – identificáveis nas estruturas X, Y e Z, a seguir. CHO H - C - OH HO - C - H H - C - OH H - C - OH
COOH C=O CH3
CHO H - C - OH CH2OH
CH2OH X
Y
Z
353
Na etapa metabólica considerada, tais substâncias se apresentam na seguinte sequência: a) X - Y – Z b) Z - Y - X c) X - Z – Y d) Z - X - Y
concentração de lactato
BIOLOGIA
0
1)(UERJ). Muitas bactérias aeróbicas apresentam um
mecanismo de geração de ATP parecido com o que é encontrado em células eucarióticas. O esquema abaixo mostra a localização, nas bactérias aeróbicas, da cadeia respiratória, da enzima ATPsintase e das etapas do metabolismo energético da glicose H
O2 H2O
H+
ADP+Pi
H+ NAOH NAD
+
+
Legenda H+ ATP
cadeia respiratória enzima ATP- sintase
ADP+Pi ATP
ciclo de Krebs glicólise
1
2
3
Explique o aumento da concentração de lactato sanguíneo e justifique a importância de sua produção para que as reações químicas da glicólise não sejam interrompidas
3)(Rural). No mês de julho de 2007, ocorreram, na cidade do Rio de Janeiro, os XV Jogos Pan-americanos. Durante as competições, o que se viu foram momentos de superação, quando os atletas levavam o corpo à exaustão, muitas vezes numa luta contra o tempo, em busca de uma medalha.
glicose
membrana plasmática bacteriana
a) Cite em que estruturas se localizam, nas células
eucarióticas, os elementos indicados na legenda do esquema apresentado.
http://www.nikok.com/wp-content/uploads/2007/05/atletismo.gif. acesso em 11/09/2007.
b) admita que a bactéria considerada seja aeróbia
facultativa e que, em anaerobiose, produza ácido lático. Nessas condições, explique o processo de geração de ATP e de produção de ácido lático.
2)(UERJ). A concentração de lactato no sangue de uma
pessoa foi medida em três diferentes momentos: 1) antes do início de um intenso exercício muscular; 2) ao final desse exercício; 3) algumas horas após seu final. Os resultados obtidos estão representados no gráfico.
354
Após um exercício físico prolongado, se fizermos um exame de sangue no atleta, verificaremos o acúmulo de ácido lático em seu sangue. Explique por que isto acontece.
4)(UFF). A final da Copa do Mundo este ano foi
disputada entre as seleções da Itália e da França. O placar do jogo manteve-se inalterado no período normal e na prorrogação, levando a decisão à disputa por pênaltis. No começo da segunda etapa do tempo extra, o atacante Henry, do time da França, sentiu o
Aula 04 - Metabolismo energético I: respiração celular e fermentação
desgaste e mal podia caminhar devido às câimbras, sendo assim substituído por Wiltord. A linha tracejada nos gráficos representa a concentração normal de alguns metabólitos no sangue de atletas em repouso. Assinale a opção que contém o gráfico com as concentrações dessas moléculas no sangue de atletas, após serem submetidos a intenso esforço físico por um longo período de tempo. e) c) a)
devam ser levados em conta na produção de um bom vinho – como a cor, o aroma, o sabor etc. -, o processo depende essencialmente da degradação do suco das uvas por leveduras anaeróbias facultativas, presentes na casca do fruto. Na fermentação, nome dado a esse processo, o açúcar da uva é degradado a álcool etílico (etanol). Explique porque se evita, na produção de vinho o contato do suco de uva com o ar.
2)(UFBA). A ilustração compara o processo de obtenção
de energia em uma célula de mamífero, sob condição normal e de restrição calórica. b)
d)
5)(UERJ). Observe o esquema a seguir, que representa
uma mitocôndria de uma célula hepática. Espaço Intermembranas (5)
Membrana externa (4)
Membrana interna (3)
DNA (1)
Matriz (z) 2
(Adaptado de HOLTZMAN, Eric e NOVIKOFF, Alex B2. Células e estrutura celular. Rio de Janeiro: Interamericana, 1985.)
Os números correspondentes à estrutura ou compartimento mitocondrial onde se localizam a enzima ATP sintase, os ribossomas, e as enzimas que geram CO2 são, respectivamente: a) 5, 1, 2. b) 4, 5, 3. c) 3, 2, 2. d) 2, 1, 5.
1)(UFRJ). A produção de vinho é um dos exemplos mais antigos de biotecnologia. O livro do Gênesis já nos fala da embriaguez e Noé. Embora vários fatores
Analise a relação existente entre a etapa citossólica e a mitocondrial na combustão da glicose e as repercussões de uma dieta hipocalórica, a longo prazo, para a saúde do homem, considerando a produção de radicais livres.
3)(UFRJ). A cachaça é obtida pela fermentação da
cana-de-açúcar por uma levedura. O produto final é uma mistura que contém fragmentos do glicídio inicial, como o álcool etílico, o metanol e outras substâncias. Quando essa mistura é mal destilada, a cachaça pode causar intoxicações graves nos consumidores, devido à presença de metanol. Considerando os tipos de degradação de glicídios nos
355
BIOLOGIA
seres vivos, explique por que a degradação de glicose nas nossas células não produz metanol.
4)(UERJ). Uma célula está abastecida de energia quando a concentração de ATP está mais elevada do que as concentrações de ADP-AMP. Ao contrário, concentrações maiores de ADP-AMP indicam um nível energético baixo. Portanto, são as concentrações intracelulares desses três nucleotídeos que controlam o metabolismo energético celular, por meio da ativação ou inibição de enzimas. O esquema abaixo mostra resumidamente o metabolismo da glicose em uma célula muscular. Nele estão ressaltadas as etapas geradoras de ATP, além da regulação desse sistema por duas importantes enzimas: a glicogênio fosforilase b e a fosfofrutoquinase.
Descreva como as atividades das duas enzimas reguladoras citadas são controladas por ATP e por ADP-AMP para a manutenção de níveis ideais de ATP intracelular.
5)(UFF). Considere preparações idênticas de mitocôndrias hepáticas isoladas mantidas, adequadamente, em duas condições distintas: I) em presença de glicose e ADP;
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II) em presença de ácido cítrico (citrato) e ADP.
Indique a condição em que se verifica maior consumo de oxigênio. Justifique a resposta.
Texto Motivacional Empurre sua vaquinha Um sábio passeava na floresta com discípulo. Avistou uma casinha pobre, aos pedaços. Nela moravam um casal e três filhos - todos mal vestidos, sujos, magros e aparentando subnutrição. O sábio pergunta ao pai da família: “- Como vocês sobrevivem? Não vejo horta alguma. Não vejo plantação alguma. Não vejo animais.” O pai respondeu: “- Nós temos uma vaquinha que nos dá alguns litros de leite por dia. Uma parte do leite, nós tomamos. Outra trocamos na cidade vizinha por alimentos e roupas e assim vamos sobrevivendo...” O sábio agradeceu e sai novamente pelo seu caminho. Logo em seguida, o sábio avistou uma vaquinha e ordenou ao seu discípulo: “- Puxe aquela vaquinha até o precipício e a empurre precipício abaixo!” Mesmo sem compreender a ordem, o discípulo a cumpriu - empurrou a vaquinha no precipício! E ficou pensando na maldade do sábio em mandar matar a única fonte de subsistência daquela família. Aquilo não saiu da cabeça do discípulo por muitos anos. Alguns anos depois, passando pela mesma região, o discípulo lembrou-se da família e do episódio da vaquinha. Resolveu voltar aquela casinha e... surpresa!!! No lugar da pobre casinha havia uma casa. Um pomar ao redor, várias cabeças de gado, um trato novo. Na ponta da casa avistou o mesmo pai agora bem vestido, limpo, saudável. Logo apareceram a mulher e os três filhos - todos bonitos e aparentando saúde e felicidade! Quando o discípulo perguntou a razão de tanta mudança nesses últimos anos, o pai da família respondeu: “A gente tinha uma vaquinha que caiu no precipício e morreu. Sem a vaquinha a gente teve que se virar e fazer outras coisas que nunca tinha feito. Começamos a plantar, criar animais, usar a nossa cabeça para sobreviver e daí a gente viu que era capaz de fazer coisas que nunca antes havia tentado fazer. Sem a vaquinha, a gente foi à luta e a gente só tinha essa alternativa - lutar para vencer!”